JP5850752B2 - 絶縁性粒子付き導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体 - Google Patents

絶縁性粒子付き導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体 Download PDF

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Description

本発明は、例えば、電極間の電気的な接続に用いることができる絶縁性粒子付き導電性粒子及び該絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法、並びに該絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた異方性導電材料及び接続構造体に関する。
異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。これらの異方性導電材料では、バインダー樹脂中に導電性粒子が分散されている。
上記異方性導電材料は、ＩＣチップとフレキシブルプリント回路基板との接続、及びＩＣチップとＩＴＯ電極を有する回路基板との接続等に使用されている。例えば、ＩＣチップの電極と回路基板の電極との間に異方性導電材料を配置した後、加熱及び加圧することにより、これらの電極を電気的に接続できる。
上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献１には、導電性粒子と、該導電性粒子の表面に固定化されており、固着性を有する絶縁性粒子とを有する絶縁性粒子付き導電性粒子が開示されている。上記絶縁性粒子は、硬質粒子と、該硬質粒子の表面を被覆している高分子樹脂層とを有する。ここでは、導電性粒子の表面に絶縁性粒子を固定化させるために、固定化方法として物理的／機械的ハイブリダイゼーション法を用いている。
下記の特許文献２には、表面の少なくとも一部に極性基を有する導電性粒子と、該導電性粒子の表面の少なくとも一部を被覆しており、かつ絶縁性粒子を含む絶縁性材料とを有する絶縁性粒子付き導電性粒子が開示されている。上記絶縁性材料は、具体的には、上記極性基と吸着可能な高分子電解質と、上記高分子電解質と吸着可能な無機酸化物粒子とを含む。この無機酸化物粒子は、絶縁性粒子である。
特表２００７−５３７５７０号公報 特開２００８−１２０９９０号公報
特許文献１，２に記載のような従来の絶縁性粒子付き導電性粒子では、導電層の少なくとも一部の領域が露出している。このため、大気中の腐食性ガス又は異方性導電材料中の腐食性物質などによって、導電層の表面に錆が生じやすい。このため、長期間に渡って、高い導電性を十分に維持できないことがある。また、導電層に錆が生じた絶縁性粒子付き導電性粒子を用いて電極間を接続すると、電極間が電気的に確実に接続されなかったり、電極間の接続抵抗が高くなったりすることがある。
さらに、従来の絶縁性粒子付き導電性粒子では、絶縁性粒子が導電性粒子の表面から脱離しやすい。例えば、絶縁性粒子付き導電性粒子をバインダー樹脂中に分散させる際に、導電性粒子の表面から、絶縁性粒子が容易に脱離することがある。
特に、特許文献１に記載のように、導電性粒子の表面に絶縁性粒子を固定化させるために、物理的／機械的ハイブリダイゼーション法を用いた場合には、絶縁性粒子が導電性粒子の表面から脱離しやすい。
さらに、物理的／機械的ハイブリダイゼーション法を用いた場合には、絶縁性粒子の高分子樹脂層が、導電性粒子の表面の絶縁性粒子が付着している部分以外の部分にも付着し、電極間の接続後に導電性が損なわれやすいという問題もある。
本発明の目的は、導電層に錆が生じ難く、長期間にわたり高い導電性を維持でき、従って電極間の接続に用いられた場合に、導通信頼性を高めることができる絶縁性粒子付き導電性粒子及び該絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法、並びに該絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた異方性導電材料及び接続構造体を提供することである。
本発明の限定的な目的は、導電性粒子の表面から絶縁性粒子が脱離し難い絶縁性粒子付き導電性粒子及び該絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法、並びに該絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた異方性導電材料及び接続構造体を提供することである。
本発明の広い局面によれば、導電層を少なくとも表面に有する導電性粒子、及び該導電性粒子の表面に付着している絶縁性粒子を有する絶縁性粒子付き導電性粒子本体と、上記絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面を被覆している被膜とを備え、上記被膜が、炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物により形成されている、絶縁性粒子付き導電性粒子が提供される。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子のある特定の局面では、上記絶縁性粒子は無機粒子を含む。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子の他の特定の局面では、上記炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物は、リン酸エステル又はその塩、亜リン酸エステル又はその塩、アルコキシシラン、アルキルチオール及びジアルキルジスルフィドからなる群から選択された少なくとも１種である。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子のさらに他の特定の局面では、上記絶縁性粒子は、絶縁性粒子本体と、該絶縁性粒子本体の表面の少なくとも一部の領域を覆っており、かつ高分子化合物により形成されている層とを有する。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子の別の特定の局面では、上記導電性粒子の表面の上記絶縁性粒子が付着している部分以外の部分に、上記高分子化合物が付着していない。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子の他の特定の局面では、上記高分子化合物が、（メタ）アクリロイル基、グリシジル基及びビニル基からなる群から選択された少なくとも１種の反応性官能基を有する。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子の他の特定の局面では、上記絶縁性粒子が、上記導電性粒子の表面に、ハイブリダイゼーション法により付着されていない。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子の他の特定の局面では、絶縁性粒子付き導電性粒子を５重量％クエン酸水溶液で処理して上記被膜を剥離することにより、剥離した被膜を含む処理液を得た後、該処理液をろ過することにより得られたろ過液が、リン元素又は珪素元素を５０〜１００００ｐｐｍ含む。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子の他の特定の局面では、絶縁性粒子付き導電性粒子を５重量％クエン酸水溶液で処理して上記被膜を剥離することにより、剥離した被膜を含む処理液を得た後、該処理液をろ過することにより得られたろ過液が、リン元素を５０〜１００００ｐｐｍ含む。
また、本発明の広い局面によれば、導電層を少なくとも表面に有する導電性粒子及び該導電性粒子の表面に付着している絶縁性粒子を有する絶縁性粒子付き導電性粒子本体と、上記絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面に付着している被膜とを備え、絶縁性粒子付き導電性粒子を５重量％クエン酸水溶液で処理して上記被膜を剥離することにより、剥離した被膜を含む処理液を得た後、該処理液をろ過することにより得られたろ過液が、リン元素又は珪素元素を５０〜１００００ｐｐｍ含む。この場合に、絶縁性粒子付き導電性粒子を５重量％クエン酸水溶液で処理して上記被膜を剥離することにより、剥離した被膜を含む処理液を得た後、該処理液をろ過することにより得られたろ過液が、リン元素を５０〜１００００ｐｐｍ含むことが好ましい。
本発明に係る接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備えており、該接続部が、本発明に従って構成された絶縁性粒子付き導電性粒子により形成されているか、又は該絶縁性粒子付き導電性粒子とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料により形成されている。
また、本発明の広い局面によれば、導電層を少なくとも表面に有する導電性粒子、及び該導電性粒子の表面に付着している絶縁性粒子を有する絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面に、炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物を用いて、上記絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面を被覆するように被膜を形成する、絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法が提供される。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法のある特定の局面では、上記絶縁性粒子付き導電性粒子本体が表面の少なくとも一部の領域に水酸基を有し、上記絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面の水酸基に、水酸基を有する炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物を反応させて、上記絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面を被覆するように被膜を形成する。
本発明に係る異方性導電材料は、本発明に従って構成された絶縁性粒子付き導電性粒子と、バインダー樹脂とを含むか、又は本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法により得られた絶縁性粒子付き導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。本発明に係る異方性導電材料は、異方性導電ペーストであることが好ましい。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面が被膜により被覆されており、該被膜が炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物により形成されているので、導電層に錆が生じ難い。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法では、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面に、炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物を用いて、上記絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面を被覆するように被膜を形成するので、導電層に錆が生じ難い絶縁性粒子付き導電性粒子を得ることができる。
従って、本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子を用いて、又は本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法により得られた絶縁性粒子付き導電性粒子を用いて、電極間を接続した場合に、電極間の導通信頼性を高めることができる。
また、本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面に被膜が付着しており、更に該絶縁性粒子付き導電性粒子を５重量％クエン酸水溶液で処理して上記被膜を剥離することにより、剥離した被膜を含む処理液を得た後、該処理液をろ過することにより得られたろ過液が、リン元素又は珪素元素を５０〜１００００ｐｐｍ含む場合にも、導電層に錆が生じ難い。従って、本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子を用いて、電極間を接続した場合に、電極間の導通信頼性を高めることができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る絶縁性粒子付き導電性粒子を示す断面図である。 図２は、本発明の第２の実施形態に係る絶縁性粒子付き導電性粒子を示す断面図である。 図３は、本発明の第３の実施形態に係る絶縁性粒子付き導電性粒子を示す断面図である。 図４は、本発明の第４の実施形態に係る絶縁性粒子付き導電性粒子を示す断面図である。 図５は、図１に示す絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。 図６は、ハイブリダイゼーション法を用いた従来の絶縁性粒子付き導電性粒子を示す断面図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより本発明を明らかにする。
（絶縁性粒子付き導電性粒子本体）
図１に、本発明の第１の実施形態に係る絶縁性粒子付き導電性粒子を断面図で示す。
図１に示す絶縁性粒子付き導電性粒子１は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体２と、絶縁性粒子付き導電性粒子本体２の表面を被覆している被膜３とを備える。被膜３は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体２の表面に付着している。被膜３は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体２の表面全体を覆っている。
絶縁性粒子付き導電性粒子本体２は、導電性粒子１１と、導電性粒子１１の表面に付着している複数の絶縁性粒子１５とを備える。絶縁性粒子１５は、絶縁性を有する材料により形成されている。
被膜３は、導電性粒子１１の表面と、絶縁性粒子１５の表面とを覆っている。導電性粒子１１の表面を覆っている被膜３部分と、絶縁性粒子１５の表面を覆っている被膜３部分とは、連なっている。
導電性粒子１１は、基材粒子１２と、基材粒子１２の表面上に設けられた導電層１３とを有する。導電層１３は、基材粒子１２の表面を覆っている。導電性粒子１１は、基材粒子１２の表面が導電層１３により被覆された被覆粒子である。導電性粒子１１は表面に導電層１３を有する。
図２に、本発明の第２の実施形態に係る絶縁性粒子付き導電性粒子を断面図で示す。
図２に示す絶縁性粒子付き導電性粒子２１は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体２２と、絶縁性粒子付き導電性粒子本体２２の表面を被覆している被膜２３とを備える。被膜２３は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体２２の表面に付着している。
絶縁性粒子付き導電性粒子本体２２は、導電性粒子３１と、導電性粒子３１の表面に付着している複数の絶縁性粒子１５とを備える。
被膜２３は、導電性粒子３１の表面と、絶縁性粒子１５の表面とを覆っている。導電性粒子３１の表面を覆っている被膜２３部分と、絶縁性粒子１５の表面を被覆している被膜２３部分とは、連なっている。
導電性粒子３１は、基材粒子１２と、基材粒子１２の表面上に設けられた導電層３２とを有する。導電性粒子３１は、基材粒子１２の表面上に複数の芯物質３３を有する。導電層３２は、基材粒子１２と芯物質３３とを被覆している。芯物質３３を導電層３２が被覆していることにより、導電性粒子３１は表面に、複数の突起３４を有する。芯物質３３により導電層３２の表面が隆起されており、複数の突起３４が形成されている。
図３に、本発明の第３の実施形態に係る絶縁性粒子付き導電性粒子を断面図で示す。
図３に示す絶縁性粒子付き導電性粒子４１は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体４２と、絶縁性粒子付き導電性粒子本体４２の表面を被覆している被膜３とを備える。
絶縁性粒子付き導電性粒子本体４２は、導電性粒子１１と、導電性粒子１１の表面に付着している複数の絶縁性粒子４５とを備える。すなわち、絶縁性粒子が異なることを除いては、絶縁性粒子付き導電性粒子４１は絶縁性粒子付き導電性粒子１と同様に構成されており、絶縁性粒子付き導電性粒子本体４２は絶縁性粒子付き導電性粒子本体２と同様に構成されている。
絶縁性粒子４５は、絶縁性粒子本体４５ａと、絶縁性粒子本体４５ａの表面を覆っており、かつ高分子化合物により形成されている層４５ｂとを有する。層４５ｂの存在により、導電性粒子１１に対する絶縁性粒子４５の密着性を適度に高めることができる。
層４５ｂは、絶縁性粒子本体４５ａの表面全体を被覆している。従って、導電性粒子１１と絶縁性粒子本体４５ａとの間に層４５ｂが配置されている。層４５ｂは、絶縁性粒子本体の表面の少なくとも一部の領域を覆うように存在していればよく、絶縁性粒子本体の表面全体を覆っていなくてもよい。層４５ｂは、導電性粒子と絶縁性粒子本体との間に配置されていることが好ましい。
図４に、本発明の第４の実施形態に係る絶縁性粒子付き導電性粒子を断面図で示す。
図４に示す絶縁性粒子付き導電性粒子６１は、絶縁性粒子本体６２と、絶縁性粒子付き導電性粒子本体６２の表面を被覆している被膜２３とを備える。被膜２３は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体６２の表面に付着している。
絶縁性粒子付き導電性粒子本体６２は、導電性粒子７１と、導電性粒子７１の表面に付着している複数の絶縁性粒子１５とを備える。
導電性粒子７１は、基材粒子１２と、基材粒子１２の表面上に設けられた導電層７６とを有する。導電層７６は、基材粒子１２の表面上に設けられた第１の導電層７６ａと、第１の導電層７６ａの表面上に設けられた第２の導電層７６ｂとを有する。導電性粒子７１は、第１の導電層７６ａの表面上に複数の芯物質３３を有する。第２の導電層７６ｂは、第１の導電層７６ａと芯物質３３とを被覆している。基材粒子１２と芯物質３３とは間隔を隔てて配置されている。基材粒子１２と芯物質３３との間には、第１の導電層７６ａが存在する。芯物質３３を第２の導電層７６ｂが被覆していることにより、導電性粒子７１は表面に、複数の突起７７を有する。芯物質３３により導電層７６及び第２の導電層７６ｂの表面が隆起されており、複数の突起７７が形成されている。
絶縁性粒子付き導電性粒子本体２，２２，４２，６２の表面を被膜３，２３が被覆しており、該被膜３，２３が、炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物により形成されていることが好ましい。これにより、絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１における導電層１３，３２，７６に錆が生じ難くなる。被膜３，２３は防錆効果を付与する。このため、絶縁性粒子付き導電性粒子における導電性粒子の導電性が高くなり、長期間にわたり高い導電性を維持できる。従って、絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１を用いて電極間を接続した場合に、導通信頼性を高めることができる。
また、絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１を５重量％クエン酸水溶液で処理して被膜３，２３を剥離することにより、剥離した被膜３，２３を含む処理液を得た後、該処理液をろ過することにより得られたろ過液が、リン元素又は珪素元素を５０〜１００００ｐｐｍ含むことが好ましい。これにより、絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１における導電層１３，３２，７６に錆が生じ難くなる。このため、絶縁性粒子付き導電性粒子における導電性粒子の導電性が高くなり、長期間にわたり高い導電性を維持できる。従って、絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１を用いて電極間を接続した場合に、導通信頼性を高めることができる。
また、導電層に錆をより一層生じ難くする観点からは、絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１を５重量％クエン酸水溶液で処理して被膜３，２３を剥離することにより、剥離した被膜３，２３を含む処理液を得た後、該処理液をろ過することにより得られたろ過液は、リン元素を５０〜１００００ｐｐｍ含むことが好ましい。導電層に錆をより一層生じ難くする観点からは、絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１を５重量％クエン酸水溶液で処理して被膜３，２３を剥離することにより、剥離した被膜３，２３を含む処理液を得た後、該処理液をろ過することにより得られたろ過液は、珪素元素を５０〜１００００ｐｐｍ含むことが好ましい。上記ろ過液中の珪素元素又はリン元素の含有量は、より好ましくは１００ｐｐｍ以上、より好ましくは５０００ｐｐｍ以下、更に好ましくは１０００ｐｐｍ以下である。
上記リン元素及び珪素元素の含有量は、ＩＣＰ発光分析装置を用いて測定できる。ＩＣＰ発光分析装置の市販品としては、堀場製作所社製「ＵＬＴＩＭＡ２」等が挙げられる。
被膜３，２３を有する絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１の場合には、上記リン元素及び上記珪素元素の含有量は、通常、被膜３，２３により決まる。すなわち、上記リン元素及び上記珪素元素の含有量は、被膜３，２３におけるリン元素及び珪素元素の割合を示す。
被膜３，２３は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体２，２２，４２，６２の表面に付着していることが好ましい。絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１では、被膜３，２３は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体２，２２，４２，６２の表面全体を覆っていることが好ましい。
なお、被膜３，２３は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体２，２２，４２，６２の表面全体を必ずしも被覆している必要はない。導電層１３，３２，７６の表面の少なくとも一部の領域を被膜３，２３が被覆していることにより、被膜３，２３が形成されている部分において、導電層２３，３２，７６の錆を抑制できる。
さらに、被膜３，２３の存在によって、絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１では、導電性粒子１１，３１，７１の表面から、絶縁性粒子１５，４５が脱離し難くなる。例えば、絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１をバインダー樹脂中に添加し、混練する際に、導電性粒子１１，３１，７１の表面から絶縁性粒子１５，４５が脱離し難い。さらに、複数の絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１が接触したときに、接触時の衝撃により、導電性粒子１１，３１，７１の表面から絶縁性粒子１５，４５が脱離し難い。このため、絶縁性粒子付き導電性粒子１，２１，４１，６１を電極間の接続に用いた場合に、隣接する導電性粒子１１，３１，７１間には絶縁性粒子１５，４５が存在するので、接続されてはならない隣り合う電極間が電気的に接続され難い。
以下、被膜３，２３の詳細及び絶縁性粒子付き導電性粒子本体２，２２，４２，６２の詳細を説明する。
［被膜］
導電層に錆を生じ難くするために、上記被膜は、炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物（以下、化合物Ａともいう）により形成されていることが好ましい。上記アルキル基の炭素数が６未満であると、導電層の表面に錆が生じやすくなる。上記アルキル基の炭素数が２２を超えると、絶縁性粒子付き導電性粒子の導電性が低くなる。絶縁性粒子付き導電性粒子の導電性をより一層高める観点からは、上記化合物Ａにおける上記アルキル基の炭素数は１６以下であることが好ましい。上記アルキル基は直鎖構造を有していてもよく、分岐構造を有していてもよい。上記アルキル基は、直鎖構造を有することが好ましい。
上記化合物Ａは、炭素数６〜２２のアルキル基を有していれば特に限定されない。上記化合物Ａは、炭素数６〜２２のアルキル基を有するリン酸エステル又はその塩、炭素数６〜２２のアルキル基を有する亜リン酸エステル又はその塩、炭素数６〜２２のアルキル基を有するアルコキシシラン、炭素数６〜２２のアルキル基を有するアルキルチオール、及び炭素数６〜２２のアルキル基を有するジアルキルジスルフィドからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。すなわち、上記炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物Ａは、リン酸エステル又はその塩、亜リン酸エステル又はその塩、アルコキシシラン、アルキルチオール及びジアルキルジスルフィドからなる群から選択された少なくとも１種であることが好ましい。これらの好ましい化合物Ａの使用により、導電層に錆をより一層生じ難くすることができる。錆を更に一層生じ難くする観点からは、上記化合物Ａは、上記リン酸エステル又はその塩、亜リン酸エステル又はその塩及びアルコキシシランからなる群から選択された少なくとも１種であることが好ましく、上記リン酸エステル又はその塩及び亜リン酸エステル又はその塩の内の少なくとも１種であることがより好ましい。上記化合物Ａは、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記化合物Ａは、導電性粒子と反応可能な反応性官能基を有することが好ましい。上記化合物Ａは、絶縁性粒子と反応可能な反応性官能基を有することが好ましい。被膜は、絶縁性粒子付き導電性粒子本体と化学結合していることが好ましい。被膜は、導電性粒子と化学結合していることが好ましい。被膜は、絶縁性粒子と化学結合していることが好ましい。被膜は、導電性粒子及び絶縁性粒子と化学結合していることがより好ましい。上記反応性官能基の存在により、及び上記化学結合により、被膜の剥離が生じ難くなる。この結果、導電層に錆がより一層生じ難くなり、かつ導電性粒子の表面から絶縁性粒子が意図せずにより一層脱離し難くなる。
上記炭素数６〜２２のアルキル基を有するリン酸エステル又はその塩としては、例えば、リン酸ヘキシルエステル、リン酸ヘプチルエステル、リン酸モノオクチルエステル、リン酸モノノニルエステル、リン酸モノデシルエステル、リン酸モノウンデシルエステル、リン酸モノドデシルエステル、リン酸モノトリデシルエステル、リン酸モノテトラデシルエステル、リン酸モノペンタデシルエステル、リン酸モノヘキシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノヘプチルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノオクチルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノノニルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノウンデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノドデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノトリデシルエステルモノナトリウム塩、リン酸モノテトラデシルエステルモノナトリウム塩及びリン酸モノペンタデシルエステルモノナトリウム塩等が挙げられる。上記リン酸エステルのカリウム塩を用いてもよい。
上記炭素数６〜２２のアルキル基を有する亜リン酸エステル又はその塩としては、例えば、亜リン酸ヘキシルエステル、亜リン酸ヘプチルエステル、亜リン酸モノオクチルエステル、亜リン酸モノノニルエステル、亜リン酸モノデシルエステル、亜リン酸モノウンデシルエステル、亜リン酸モノドデシルエステル、亜リン酸モノトリデシルエステル、亜リン酸モノテトラデシルエステル、亜リン酸モノペンタデシルエステル、亜リン酸モノヘキシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノヘプチルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノオクチルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノノニルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノウンデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノドデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノトリデシルエステルモノナトリウム塩、亜リン酸モノテトラデシルエステルモノナトリウム塩及び亜リン酸モノペンタデシルエステルモノナトリウム塩等が挙げられる。上記亜リン酸エステルのカリウム塩を用いてもよい。
上記炭素数６〜２２のアルキル基を有するアルコキシシランとしては、例えば、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ウンデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、トリデシルトリメトキシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ペンタデシルトリメトキシシラン及びペンタデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
上記炭素数６〜２２のアルキル基を有するアルキルチオールとしては、例えば、ヘキシルチオール、ヘプチルチオール、オクチルチオール、ノニルチオール、デシルチオール、ウンデシルチオール、ドデシルチオール、トリデシルチオール、テトラデシルチオール、ペンタデシルチオール及びヘキサデシルチオール等が挙げられる。上記アルキルチオールは、アルキル鎖の末端にチオール基を有することが好ましい。
上記炭素数６〜２２のアルキル基を有するジアルキルジスルフィドとしては、例えば、ジヘキシルジスルフィド、ジヘプチルジスルフィド、ジオクチルジスルフィド、ジノニルジスルフィド、ジデシルジスルフィド、ジウンデシルジスルフィド、ジドデシルジスルフィド、ジトリデシルジスルフィド、ジテトラデシルジスルフィド、ジペンタデシルジスルフィド及びジヘキサデシルジスルフィド等が挙げられる。
［絶縁性粒子付き導電性粒子本体］
上記導電性粒子は、少なくとも表面に導電層を有していればよい。導電性粒子は、基材粒子と、基材粒子の表面上に設けられた導電層を有する導電性粒子であってもよく、全体が導電層である金属粒子であってもよい。なかでも、コストを低減したり、導電性粒子の柔軟性を高くして、電極間の導通信頼性を高めたりする観点からは、基材粒子と、基材粒子の表面上に設けられた導電層を有する導電性粒子が好ましい。
上記基材粒子としては、樹脂粒子、無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。
上記基材粒子は、樹脂により形成された樹脂粒子であることが好ましい。絶縁性粒子付き導電性粒子を用いて電極間を接続する際には、絶縁性粒子付き導電性粒子を電極間に配置した後、圧着することにより絶縁性粒子付き導電性粒子を圧縮させる。基材粒子が樹脂粒子であると、上記圧着の際に導電性粒子が変形しやすく、導電性粒子と電極との接触面積を大きくすることができる。このため、電極間の導通信頼性を高めることができる。
上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン及びポリエーテルスルホン等が挙げられる。基材粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を１種又は２種以上重合させた重合体であることが好ましい。
上記無機粒子を形成するための無機物としては、シリカ及びカーボンブラック等が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、例えば、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。
上記基材粒子が金属粒子である場合に、該金属粒子を形成するための金属としては、銀、銅、ニッケル、ケイ素、金及びチタン等が挙げられる。
上記導電層を形成するための金属は特に限定されない。さらに、導電性粒子が、全体が導電層である金属粒子である場合、該金属粒子を形成するための金属は特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、パラジウム、銅、白金、パラジウム、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、ケイ素及びこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属としては、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）及びはんだ等が挙げられる。なかでも、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができるので、錫を含む合金、ニッケル、パラジウム、銅又は金が好ましく、ニッケル又はパラジウムが好ましい。
上記導電層を構成する金属に錆が生じやすいほど、上記被膜による被覆効果が顕著に得られる。ニッケル、銅又はスズにより形成された導電層では、導電層の表面に錆が比較的生じやすい。このような導電層の表面を被膜で被覆することにより、導電層の表面に錆が生じるのを効果的に抑制できる。上記被膜による被覆効果が効果的に得られるので、上記導電層は、ニッケル、銅又は錫を含んでいてもよい。
なお、導電層の表面には、酸化により水酸基が存在することが多い。一般的に、ニッケルにより形成された導電層の表面には、酸化により水酸基が存在する。このような水酸基を有する導電層は被膜と化学結合する。
上記導電層は、１つの層により形成されている。導電層は、複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電層は、２層以上の積層構造を有していてもよい。導電層が複数の層により形成されている場合には、最外層は、金層、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は錫と銀とを含む合金層であることが好ましく、金層であることがより好ましい。最外層がこれらの好ましい導電層である場合には、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。また、最外層が金層である場合には、耐腐食性をより一層高めることができる。
上記基材粒子の表面に導電層を形成する方法は特に限定されない。導電層を形成する方法としては、例えば、無電解めっきによる方法、電気めっきによる方法、物理的蒸着による方法、並びに金属粉末もしくは金属粉末とバインダーとを含むペーストを基材粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。なかでも、導電層の形成が簡便であるので、無電解めっきによる方法が好ましい。上記物理的蒸着による方法としては、真空蒸着、イオンプレーティング及びイオンスパッタリング等の方法が挙げられる。
上記導電性粒子の平均粒子径は、０．５〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。導電性粒子の平均粒子径は、より好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以下である。導電性粒子の平均粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、絶縁性粒子付き導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子と電極との接触面積を充分に大きくすることができ、かつ導電層を形成する際に凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。また、導電性粒子を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎず、かつ導電層が基材粒子の表面から剥離し難くなる。
上記導電性粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。導電性粒子の平均粒子径は、任意の導電性粒子５０個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。
上記導電層の厚みは、０．００５〜１μｍの範囲内であることが好ましい。導電層の厚みは、より好ましくは０．０１μｍ以上、より好ましくは０．３μｍ以下である。導電層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、充分な導電性を得ることができ、かつ導電性粒子が硬くなりすぎずに、電極間の接続の際に導電性粒子を充分に変形させることができる。
上記導電層が複数の層により形成されている場合に、最外層の導電層の厚みは、特に最外層が金層である場合の金層の厚みは、０．００１〜０．５μｍの範囲内であることが好ましい。上記最外層の導電層の厚みのより好ましい下限は０．０１μｍであり、より好ましい上限は０．１μｍである。上記最外層の導電層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、最外層の導電層による被覆を均一にでき、耐腐食性を充分に高めることができ、かつ電極間の接続抵抗を充分に低くすることができる。また、上記最外層が金層である場合の金層の厚みが薄いほど、コストが低くなる。
上記導電層の厚みは、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、導電性粒子又は絶縁性粒子付き導電性粒子の断面を観察することにより測定できる。
導電性粒子は、導電層の表面に突起を有することが好ましく、該突起は複数であることが好ましい。絶縁性粒子付き導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。導電層の表面に突起を有する絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた場合には、電極間に導電性粒子を配置して圧着させることにより、突起により上記酸化被膜を効果的に排除できる。このため、電極と導電層とをより一層確実に接触させることができ、電極間の接続抵抗を低くすることができる。さらに、電極間の接続時に、導電性粒子の突起によって、導電性粒子と電極との間の絶縁性粒子を効果的に排除できる。このため、電極間の導通信頼性を高めることができる。
導電性粒子の表面に突起を形成する方法としては、基材粒子の表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電層を形成する方法、並びに基材粒子の表面に無電解めっきにより導電層を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電層を形成する方法等が挙げられる。
基材粒子の表面に芯物質を付着させる方法としては、例えば、基材粒子の分散液中に、芯物質となる導電性物質を添加し、基材粒子の表面に芯物質を、例えば、ファンデルワールス力により集積させ、付着させる方法、並びに基材粒子を入れた容器に、芯物質となる導電性物質を添加し、容器の回転等による機械的な作用により基材粒子の表面に芯物質を付着させる方法等が挙げられる。なかでも、付着させる芯物質の量を制御しやすいため、分散液中の基材粒子の表面に芯物質を集積させ、付着させる方法が好ましい。
上記導電性粒子は、基材粒子の表面上に第１の導電層を有し、かつ該第１の導電層上に第２の導電層を有していてもよい。この場合に、第１の導電層の表面に芯物質を付着させてもよい。芯物質は第２の導電層により被覆されていること好ましい。上記第１の導電層の厚みは、０．０５〜０．５μｍの範囲内であることが好ましい。導電性粒子は、基材粒子の表面上に第１の導電層を形成し、次に該第１の導電層の表面上に芯物質を付着させた後、第１の導電層及び芯物質の表面上に第２の導電層を形成することにより得られていることが好ましい。
上記芯物質を構成する導電性物質としては、例えば、金属、金属の酸化物、黒鉛等の導電性非金属及び導電性ポリマー等が挙げられる。導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン等が挙げられる。なかでも、導電性を高めることができるので、金属が好ましい。
上記金属としては、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム及びカドミウム等の金属、並びに錫−鉛合金、錫−銅合金、錫−銀合金及び錫−鉛−銀合金等の２種類以上の金属で構成される合金等が挙げられる。なかでも、ニッケル、銅、銀又は金が好ましい。上記芯物質を構成する金属は、上記導電層を構成する金属と同じであってもよく、異なっていてもよい。
上記芯物質の形状は特に限定されない。芯物質の形状は塊状であることが好ましい。芯物質としては、例えば、粒子状の塊、複数の微小粒子が凝集した凝集塊、及び不定形の塊等が挙げられる。
上記絶縁性粒子は、絶縁性を有する粒子である。絶縁性粒子は導電性粒子よりも小さい。絶縁性粒子付き導電性粒子を用いて電極間を接続すると、絶縁性粒子により、隣接する電極間の短絡を防止できる。具体的には、複数の絶縁性粒子付き導電性粒子が接触したときに、複数の絶縁性粒子付き導電性粒子における導電性粒子間には絶縁性粒子が存在するので、上下の電極間ではなく、横方向に隣り合う電極間の短絡を防止できる。なお、電極間の接続の際に、２つの電極で絶縁性粒子付き導電性粒子を加圧することにより、導電層と電極との間の絶縁性粒子を容易に排除できる。導電性粒子の表面に突起が設けられている場合には、導電層と電極との間の絶縁性粒子をより一層容易に排除できる。
上記絶縁性粒子を構成する材料としては、絶縁性の樹脂、及び絶縁性の無機物等が挙げられる。上記絶縁性の樹脂としては、基材粒子として用いることが可能な樹脂粒子を形成するための樹脂として挙げた上記樹脂が挙げられる。上記絶縁性の無機物としては、基材粒子として用いることが可能な無機粒子を形成するための無機物として挙げた上記無機物が挙げられる。
上記絶縁性粒子の材料である絶縁性樹脂の具体例としては、ポリオレフィン類、（メタ）アクリレート重合体、（メタ）アクリレート共重合体、ブロックポリマー、熱可塑性樹脂、熱可塑性樹脂の架橋物、熱硬化性樹脂及び水溶性樹脂等が挙げられる。
上記ポリオレフィン類としては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びエチレン−アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。上記（メタ）アクリレート重合体としては、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート及びポリブチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。上記ブロックポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ＳＢ型スチレン−ブタジエンブロック共重合体、及びＳＢＳ型スチレン−ブタジエンブロック共重合体、並びにこれらの水素添加物等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、ビニル重合体及びビニル共重合体等が挙げられる。上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂等が挙げられる。上記水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド及びメチルセルロース等が挙げられる。なかでも、水溶性樹脂が好ましく、ポリビニルアルコールがより好ましい。
熱圧着時の絶縁性粒子の脱離性をより一層高める観点からは、絶縁性粒子は、無機粒子を含むことが好ましく、シリカ粒子であることが好ましい。絶縁性粒子が表面に上記高分子化合物により形成されている層を有さない場合には、絶縁性粒子は、無機粒子であることが好ましく、シリカ粒子であることが好ましい。絶縁性粒子本体の表面が上記高分子化合物により形成された層により覆われた絶縁性粒子を用いる場合には、絶縁性粒子本体は、無機粒子であることが好ましく、シリカ粒子であることが好ましい。上記無機粒子としては、シラス粒子、ハイドロキシアパタイト粒子、マグネシア粒子、酸化ジルコニウム粒子及びシリカ粒子等が挙げられる。熱圧着時の絶縁性粒子の脱離性をより一層高める観点からは、上記絶縁性粒子はシリカ粒子を含むことが好ましく、上記無機粒子はシリカ粒子であることが好ましい。シリカ粒子としては、粉砕シリカ、球状シリカが挙げられ、球状シリカを用いることが好ましい。また、シリカ粒子は表面に、例えばカルボキシル基、水酸基等の化学結合可能な官能基を有することが好ましく、水酸基を有することがより好ましい。無機粒子は比較的硬く、特にシリカ粒子は比較的硬い。このような硬い絶縁性粒子を有する絶縁性粒子付き導電性粒子本体を用いた場合には、絶縁性粒子付き導電性粒子本体とバインダー樹脂とを混練する際に、導電性粒子の表面から、硬い絶縁性粒子が脱離しやすい。しかしながら、本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた場合には、硬い絶縁性粒子を用いたとしても、上記混練の際に、被膜により硬い絶縁性粒子が脱離するのを抑制できる。上記高分子化合物により形成されている層は、例えば柔軟層としての役割を果たす。
上記高分子化合物により形成されている層における高分子化合物又は重合等により該高分子化合物となる化合物としては、重合可能な反応性官能基を有する化合物であることが好ましい。該重合可能な反応性官能基は、不飽和二重結合であることが好ましい。例えば、絶縁性粒子本体の表面上で不飽和二重結合を有する化合物（高分子化合物となる化合物）を重合反応させてもよく、また高分子化合物と絶縁性粒子本体の表面の反応性官能基とを反応させてもよい。上記高分子化合物又は該高分子化合物となる化合物としては、（メタ）アクリロイル基を有する化合物、エポキシ基を有する化合物及びビニル基を有する化合物等が挙げられる。絶縁性粒子付き導電性粒子を分散する際などに、導電性粒子の表面から絶縁性粒子の脱離を抑制する観点からは、上記高分子化合物又は該高分子化合物となる化合物は、（メタ）アクリロイル基、グリシジル基及びビニル基からなる群から選択された少なくとも１種の反応性官能基を有することが好ましい。なかでも、絶縁性粒子の脱離をより一層抑制する観点からは、上記高分子化合物又は該高分子化合物となる化合物は、（メタ）アクリロイル基を有することが好ましい。
上記（メタ）アクリロイル基を有する化合物の具体例としては、メタクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート及びジメタクリル酸エチレングリコール等が挙げられる。
上記エポキシ化合物の具体例としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びレゾルシノールグリシジルエーテル等が挙げられる。
上記ビニル基を有する化合物の具体例としては、スチレン及び酢酸ビニル等が挙げられる。
上記高分子化合物の重量平均分子量は、１０００以上であることが好ましい。上記高分子化合物の重量平均分子量の上限は特に限定されないが、上記高分子化合物の重量平均分子量は２００００以下であることが好ましい。該重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定されたポリスチレン換算での値を示す。
絶縁性粒子の表面に上記高分子化合物により形成されている層を形成する方法は特に限定されない。絶縁性粒子本体の表面の少なくとも一部の領域を覆うように、高分子化合物又は高分子化合物となる化合物を用いて、高分子化合物により形成された層を形成し、絶縁性粒子を得ることが好ましい。上記高分子化合物により形成されている層の形成方法の一例としては、ビニル基などの反応性官能基を表面に有する絶縁性粒子本体に反応性二重結合と水酸基とを有する化合物を絶縁性粒子本体の表面上で重合させる方法等が挙げられる。ただし、この形成方法以外の方法を用いてもよい。
上記絶縁性粒子本体と上記層とは化学的に結合していることが好ましい。この化学的結合には、共有結合、水素結合、イオン結合及び配位結合等が含まれる。なかでも、共有結合が好ましく、反応性官能基を用いた化学的結合が好ましい。
上記化学的結合を形成する反応性官能基としては、例えば、ビニル基、（メタ）アクリロイル基、シラン基、シラノール基、カルボキシル基、アミノ基、アンモニウム基、ニトロ基、水酸基、カルボニル基、チオール基、スルホン酸基、スルホニウム基、ホウ酸基、オキサゾリン基、ピロリドン基、リン酸基及びニトリル基等が挙げられる。中でも、ビニル基、（メタ）アクリロイル基が好ましい。
絶縁性粒子の脱離をより一層抑制し、接続構造体における絶縁信頼性をより一層高める観点からは、上記絶縁性粒子本体として、反応性官能基を表面に有する絶縁性粒子本体を用いることが好ましい。絶縁性粒子の脱離をより一層抑制し、接続構造体における絶縁信頼性をより一層高める観点からは、上記絶縁性粒子本体として、反応性官能基を有する化合物を用いて表面処理された絶縁性粒子本体を用いることが好ましい。絶縁性粒子の脱離をより一層抑制し、接続構造体における絶縁信頼性をより一層高める観点からは、反応性官能基を表面に有する上記絶縁性粒子本体と、高分子化合物又は該高分子化合物となる化合物とを用いて、上記絶縁性粒子本体の表面の反応性官能基に、上記高分子化合物により形成された層を化学的に結合させることにより、上記絶縁性粒子本体と上記層とが化学的に結合している上記絶縁性粒子が得られていることが好ましい。
上記絶縁性粒子本体が表面に有する上記反応性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、グリシジル基、水酸基、ビニル基及びアミノ基等が挙げられる。上記絶縁性粒子本体が表面に有する上記反応性官能基は、（メタ）アクリロイル基、グリシジル基、水酸基、ビニル基及びアミノ基からなる群から選択された少なくとも１種の反応性官能基であることが好ましい。
上記絶縁性粒子本体の表面に上記反応性官能基を導入するための化合物（表面処理物質）としては、（メタ）アクリロイル基を有する化合物、エポキシ基を有する化合物及びビニル基を有する化合物等が挙げられる。
上記絶縁性粒子本体の表面に上記反応性官能基であるビニル基を導入するための化合物（表面処理物質）としては、ビニル基を有するシラン化合物、及びビニル基を有するチタン化合物、及びビニル基を有するリン酸化合物等が挙げられる。上記表面処理物質は、ビニル基を有するシラン化合物であることが好ましい。上記ビニル基を有するシラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン及びビニルトリイソプロポキシシラン等が挙げられる。
上記絶縁性粒子本体の表面に上記反応性官能基である（メタ）アクリロイル基を導入するための化合物（表面処理物質）としては、（メタ）アクリロイル基を有するシラン化合物、及び（メタ）アクリロイル基を有するチタン化合物、及び（メタ）アクリロイル基を有するリン酸化合物等が挙げられる。上記表面処理物質は、（メタ）アクリロイル基を有するシラン化合物であることも好ましい。上記（メタ）アクリロイル基を有するシラン化合物としては、（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン及び（メタ）アクリロキシプロピルトリジメトキシシラン等が挙げられる。
上記絶縁性粒子は、上記絶縁性粒子本体と高分子化合物又は該高分子化合物となる化合物とを用いた混合による摩擦で形成されていないことが好ましい。また、上記絶縁性粒子本体の表面が上記層によりハイブリダイゼーション法を用いて被覆されていないことが好ましい。混合による摩擦やハイブリダイゼーション法を用いて絶縁性粒子が形成されている場合には、絶縁性粒子本体の表面上から層が脱離しやすくなる。また、絶縁性粒子の表面に、混練時に形成された層の破片が付着しやすくなる。このため、絶縁性粒子付き導電性粒子の導電層の表面上で脱離した層や層の破片が付着し、接続構造体における導通信頼性が低下しやすい傾向がある。従って、絶縁性粒子の脱離をより一層抑制し、接続構造体における絶縁信頼性及び導通信頼性をより一層高める観点からは、混合による摩擦で絶縁性粒子は形成されていないことが好ましく、ハイブリダイゼーション法を用いないことが好ましい。
上記絶縁性粒子を得る際に、上記絶縁性粒子本体１００重量部に対する上記高分子化合物又は該高分子となる化合物の使用量は、好ましくは３０重量部以上、より好ましくは５０重量部以上、好ましくは５００重量部以下、より好ましくは３００重量部以下である。上記高分子化合物の使用量が上記下限以上及び上記上限以下であると、良好な層を形成できる。
上記高分子化合物により形成された層の具体的な製造条件の一例としては、以下の製造条件が挙げられる。
先ず、水などの溶媒１００〜５００重量部中に、反応性官能基を表面に有する絶縁性粒子本体１〜３重量部、反応性二重結合と水酸基とを有する化合物０．１〜２０重量部（好ましくは０．１〜１重量部）、架橋剤０．０１〜５重量部（好ましくは０．０１〜１重量部）、分散剤０．１〜５重量部（好ましくは０．１〜３重量部）及び熱重合開始剤０．１〜５重量部（好ましくは０．１〜３重量部）を加える。次に、スリーワンモーターで撹拌しながらオイルバスで熱重合開始剤の反応温度以上まで昇温し、重合を開始し、その状態を５時間以上保持して反応させる。その後、遠心分離機を用いて、未反応の化合物を除去して、絶縁性粒子本体の表面が上記層により覆われている絶縁性粒子を得る。
上記導電性粒子及び上記導電層の表面に絶縁性粒子を付着させる方法としては、化学的方法、及び物理的もしくは機械的方法等が挙げられる。上記化学的方法としては、例えば、界面重合法、粒子存在下での懸濁重合法及び乳化重合法等が挙げられる。上記物理的もしくは機械的方法としては、スプレードライ、ハイブリダイゼーション、静電付着法、噴霧法、ディッピング及び真空蒸着による方法等が挙げられる。ただし、ハイブリダイゼーション法では、絶縁性粒子の脱離が生じやすい傾向があるので、上記導電性粒子及び上記導電層の表面に絶縁性粒子を付着させる方法は、ハイブリダイゼーション法以外の方法であることが好ましい。なかでも、絶縁性粒子が脱離し難いことから、導電層の表面に、化学結合を介して絶縁性粒子を付着させる方法が好ましい。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子において、絶縁性粒子は、導電性粒子の表面に、ハイブリダイゼーション法により付着されていないことが好ましい。
なお、図６に示すように、ハイブリダイゼーション法を用いた従来の絶縁性粒子付き導電性粒子１０１では、導電性粒子１０２の表面の絶縁性粒子１０３が付着している部分１０２ａ以外の部分１０２ｂにも高分子化合物１０４が付着する。これは、ハイブリダイゼーション法では、圧縮剪断力がかかり、絶縁性粒子の付着と脱離とが繰り返し起こり、徐々に絶縁性粒子が付着するためである。圧縮剪断力により、絶縁性粒子の高分子化合物により形成された層が剥がれて、剥がれた高分子化合物が、導電性粒子の表面の絶縁性粒子が付着している部分以外の部分に付着する。導電性粒子の表面の絶縁性粒子が付着している部分以外の部分に付着した高分子化合物は、導電性粒子の体積抵抗率を高くしたり、電極間の接続抵抗を低下させたりする。また、図６に示す絶縁性粒子付き導電性粒子１０１の表面を被膜により被覆した場合でも、導電性が低くなり、電極間の接続抵抗が低くなりやすい。
上記導電性粒子及び上記導電層の表面に絶縁性粒子を付着させる方法の一例としては、以下の方法が挙げられる。
先ず、水などの溶媒３Ｌ中に、導電性粒子を入れ、撹拌しながら、絶縁性粒子を徐々に添加する。十分に撹拌した後、絶縁性粒子付き導電性粒子を分離し、真空乾燥機などにより乾燥して、絶縁性粒子付き導電性粒子を得る。
上記導電層は表面に、絶縁性粒子と反応可能な反応性官能基を有することが好ましく、被膜と反応可能な反応性官能基を有することが好ましい。絶縁性粒子は表面に、導電層と反応可能な反応性官能基を有することが好ましく、被膜と反応可能な反応性官能基を有することが好ましい。上記被膜は表面に、導電層と反応可能な反応性官能基を有することが好ましく、絶縁性粒子と反応可能な官能基を有することが好ましい。これらの反応性官能基により、導電性粒子の表面から絶縁性粒子が意図せずに脱離し難くなり、更に導電性粒子の表面及び絶縁性粒子の表面から被膜が剥離し難くなる。さらに、導電層の表面を被膜により充分に被覆でき、更に絶縁性粒子の表面を被膜により充分に被覆できる。
上記反応性官能基として、反応性を考慮して適宜の基が選択される。上記反応性官能基としては、水酸基、ビニル基及びアミノ基等が挙げられる。反応性に優れているので、上記反応性官能基は水酸基であることが好ましい。上記絶縁性粒子付き導電性粒子本体は表面の少なくとも一部の領域に、水酸基を有することが好ましい。上記導電性粒子は表面に、水酸基を有することが好ましい。上記絶縁性粒子は表面に、水酸基を有することが好ましい。上記被膜は表面に水酸基を有することが好ましい。
絶縁性粒子の表面と導電性粒子の表面とに水酸基がある場合には、脱水反応により絶縁性粒子と導電性粒子との付着力が適度に高くなる。
上記水酸基を有する化合物としては、Ｐ−ＯＨ基含有化合物及びＳｉ−ＯＨ基含有化合物等が挙げられる。絶縁性粒子の表面に水酸基を導入するための水酸基を有する化合物としては、Ｐ−ＯＨ基含有化合物及びＳｉ−ＯＨ基含有化合物等が挙げられる。
上記Ｐ−ＯＨ基含有化合物の具体例としては、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート、アシッドホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノメタクリレート及びアシッドホスホオキシポリオキシプロピレングリコールモノメタクリレート等が挙げられる。上記Ｐ−ＯＨ基含有化合物は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記Ｓｉ−ＯＨ基含有化合物の具体例としては、ビニルトリヒドロキシシラン、及び３−メタクリロキシプロピルトリヒドロキシシラン等が挙げられる。上記Ｓｉ−ＯＨ基含有化合物は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
例えば、水酸基を表面に有する絶縁性粒子は、シランカップリング剤を用いた処理により得ることができる。上記シランカップリング剤としては、例えば、ヒドロキシトリメトキシシラン等が挙げられる。
（絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法）
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法では、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面に、炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物（化合物Ａ）を用いて、上記絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面を被覆するように被膜を形成する。
上記化合物Ａを用いて、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面に被膜を形成する方法としては特に限定されず、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面に、上記化合物Ａを含む溶液を付着させる方法等が挙げられる。
上記化合物Ａを含む溶液における溶媒は、水であることが好ましい。上記化合物Ａを含む溶液における溶媒は、テトラヒドロフラン、並びにメタノール、エタノール及びプロパノール等のアルコール等の有機溶剤を含んでいてもよい。絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面に上記溶液を付着させた後、溶媒は必要に応じて除去される。
上記化合物Ａを含む溶液における上記化合物Ａの含有量は、所望の被膜が得られるように適宜調整される。上記化合物Ａを含む溶液１００重量％中、上記化合物Ａの含有量は０．５〜３重量％の範囲内であることが好ましい。
例えば、導電層の表面又は絶縁性粒子の表面に、上記化合物Ａと反応可能な反応性官能基が存在する場合には、該反応性官能基と、上記化合物Ａとを反応させ、上記導電層の表面及び絶縁性粒子の表面に上記化合物Ａを化学結合させることができる。
絶縁性粒子付き導電性粒子本体が表面の少なくとも一部の領域に水酸基を有し、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面の水酸基に、水酸基を有する炭素数６〜２２のアルキル基を有する化合物（以下、化合物Ａ１ともいう）を反応させて、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面を被覆するように被膜を形成することが好ましい。また、導電性粒子が表面に水酸基を有し、該導電性粒子の表面の水酸基に、上記化合物Ａ１を反応させて、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面を被覆するように被膜を形成することが好ましい。絶縁性粒子が表面に水酸基を有し、絶縁性粒子の表面の水酸基に、上記化合物Ａ１を反応させて、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面を被覆するように被膜を形成することが好ましい。さらに、導電性粒子の表面及び絶縁性粒子の表面がそれぞれ水酸基を有し、導電性粒子の表面及び絶縁性粒子の表面の水酸基に、上記化合物Ａ１を反応させて、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面を被覆するように被膜を形成することが好ましい。これらの好ましい態様で被膜を形成することにより、導電層の表面を被膜により充分に被覆でき、更に絶縁性粒子の表面を被膜により充分に被覆できる。従って、導電層に錆がより一層生じ難くなり、被膜が剥離し難くなり、更に絶縁性粒子が意図せずに脱離し難くなる。
（異方性導電材料）
本発明に係る異方性導電材料は、本発明の絶縁性粒子付き導電性粒子と、バインダー樹脂とを含むか、又は本発明の絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法により得られた絶縁性粒子付き導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。
上記絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた場合には、絶縁性粒子と導電性粒子との表面が被膜により被覆されているので、絶縁性粒子付き導電性粒子をバインダー樹脂中に分散させる際などに、導電性粒子の表面から絶縁性粒子が脱離し難い。
上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂としては、一般的には絶縁性の樹脂が用いられる。上記バインダー樹脂としては、例えば、ビニル樹脂、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、熱可塑性ブロック共重合体及びエラストマー等が挙げられる。上記バインダー樹脂は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記ビニル樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂及びスチレン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリアミド樹脂等が挙げられる。上記硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。なお、上記硬化性樹脂は、常温硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂又は湿気硬化型樹脂であってもよい。上記硬化性樹脂は、硬化剤と併用されてもよい。上記熱可塑性ブロック共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物、及びスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物等が挙げられる。上記エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、及びアクリロニトリル−スチレンブロック共重合ゴム等が挙げられる。
上記異方性導電材料は、上記絶縁性粒子付き導電性粒子及び上記バインダー樹脂の他に、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
上記バインダー樹脂中に上記絶縁性粒子付き導電性粒子を分散させる方法は、従来公知の分散方法を用いることができ特に限定されない。バインダー樹脂中に絶縁性粒子付き導電性粒子を分散させる方法としては、例えば、バインダー樹脂中に絶縁性粒子付き導電性粒子を添加した後、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、絶縁性粒子付き導電性粒子を水又は有機溶剤中にホモジナイザー等を用いて均一に分散させた後、バインダー樹脂中に添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、並びにバインダー樹脂を水又は有機溶剤等で希釈した後、絶縁性粒子付き導電性粒子を添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法等が挙げられる。
本発明に係る異方性導電材料は、異方性導電ペースト又は異方性導電フィルムとして使用され得る。本発明に係る異方性導電材料が、異方性導電フィルムとして使用される場合には、該導電性粒子を含む異方性導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルムが積層されていてもよい。
本発明に係る異方性導電材料は、異方性導電ペーストであることが好ましい。異方性導電ペーストは取り扱い性及び回路充填性に優れている。異方性導電ペーストを得る際には絶縁性粒子付き導電性粒子に比較的大きな力が付与されるものの、上記被膜の存在によって導電性粒子の表面から絶縁性粒子が脱離するのを抑制できる。
上記異方性導電材料１００重量％中、上記バインダー樹脂の含有量は１０〜９９．９９重量％の範囲内であることが好ましい。バインダー樹脂の含有量は、より好ましくは３０重量％以上、更に好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９９．９重量％以上である。バインダー樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間に絶縁性粒子付き導電性粒子を効率的に配置でき、異方性導電材料により接続された接続対象部材の導通信頼性をより一層高めることができる。
上記異方性導電材料１００重量％中、上記絶縁性粒子付き導電性粒子の含有量は０．０１〜２０重量％の範囲内であることが好ましい。上絶縁性粒子付き導電性粒子の含有量は、より好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは２０重量％以下、更に好ましくは１５重量％以下である。絶縁性粒子付き導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。
（接続構造体）
本発明の絶縁性粒子付き導電性粒子を用いて、又は該絶縁性粒子付き導電性粒子とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、接続構造体を得ることができる。さらに、本発明の絶縁性粒子付き導電性粒子の製造方法により得られた絶縁性粒子付き導電性粒子を用いて、又は該絶縁性粒子付き導電性粒子とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、接続構造体を得ることができる。
上記接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、第１，第２の接続対象部材を電気的に接続している接続部とを備え、該接続部が上記絶縁性粒子付き導電性粒子により形成されているか、又は該絶縁性粒子付き導電性粒子とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料により形成されている接続構造体であることが好ましい。絶縁性粒子付き導電性粒子が用いられた場合には、接続部自体が絶縁性粒子付き導電性粒子によって形成される。すなわち、第１，第２の接続対象部材が絶縁性粒子付き導電性粒子における導電性粒子により電気的に接続される。
図５は、図１に示す絶縁性粒子付き導電性粒子１を用いた接続構造体を模式的に示す断面図である。
図５に示す接続構造体５１は、第１の接続対象部材５２と、第２の接続対象部材５３と、第１，第２の接続対象部材５２，５３を接続している接続部５４とを備える。接続部５４は、絶縁性粒子付き導電性粒子１とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料により形成されている。図５では、図示の便宜上、絶縁性粒子付き導電性粒子１は略図的に示されている。絶縁性粒子付き導電性粒子１にかえて、絶縁性粒子付き導電性粒子２１，４１，６１を用いてもよい。
第１の接続対象部材５２は上面５２ａに、複数の電極５２ｂを有する。第２の接続対象部材５３は下面５３ａに、複数の電極５３ｂを有する。電極５２ｂと電極５３ｂとが、１つ又は複数の絶縁性粒子付き導電性粒子１により電気的に接続されている。従って、第１，第２の接続対象部材５２，５３が絶縁性粒子付き導電性粒子１により電気的に接続されている。
上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。接続構造体の製造方法の一例として、第１の接続対象部材と第２の接続対象部材との間に上記異方性導電材料を配置し、積層体を得た後、該積層体を加熱及び加圧する方法等が挙げられる。上記加圧の圧力は９．８×１０４〜４．９×１０６Ｐａ程度である。上記加熱の温度は、１２０〜２２０℃程度である。
上記積層体を加熱及び加圧する際に、導電性粒子１１と電極５２ｂ，５３ｂとの間に存在していた絶縁性粒子１５を排除できる。例えば、上記加熱及び加圧の際には、導電性粒子１１と電極５２ｂ，５３ｂとの間に存在していた絶縁性粒子１５が溶融したり、変形したりして、導電性粒子１１の表面が部分的に露出する。なお、上記加熱及び加圧の際には、大きな力が付与されるので、導電性粒子１１の表面から一部の絶縁性粒子１５が剥離して、導電性粒子１１の表面が部分的に露出することもある。導電性粒子１１の表面が露出した部分が、電極５２ｂ，５３ｂに接触することにより、導電性粒子１１を介して電極５２ｂ，５３ｂを電気的に接続できる。
上記接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板及びガラス基板等の回路基板などの電子部品等が挙げられる。上記異方性導電材料はペースト状であり、ペーストの状態で接続対象部材上に塗布されることが好ましい。上記絶縁性粒子付き導電性粒子及び異方性導電材料は、電子部品である接続対象部材の接続に用いられることが好ましい。
本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子は、特にガラス基板と半導体チップとを接続対象部材とするＣＯＧ、又はガラス基板とフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）とを接続対象部材とするＦＯＧに好適に使用される。本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子は、ＣＯＧに用いられてもよく、ＦＯＧに用いられてもよい。本発明に係る接続構造体では、上記第１，第２の接続対象部材が、ガラス基板と半導体チップとであるか、又はガラス基板とフレキシブルプリント基板とであることが好ましい。上記第１，第２の接続対象部材は、ガラス基板と半導体チップとであってもよく、ガラス基板とフレキシブルプリント基板とであってもよい。
ガラス基板と半導体チップとを接続対象部材とするＣＯＧで使用される半導体チップには、バンプが設けられていることが好ましい。該バンプサイズは１０００μｍ２以上、１００００μｍ２以下の電極面積であることが好ましい。該バンプ（電極）が設けられた半導体チップにおける電極スペースは好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、更に好ましくは１０μｍ以下である。このようなＣＯＧ用途に、本発明に係る絶縁性粒子付き導電性粒子は好適に用いられる。ガラス基板とフレキシブルプリント基板とを接続対象部材とするＦＯＧで使用されるＦＰＣでは、電極スペースは好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。
上記接続対象部材に設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブルプリント基板である場合には、上記電極は金電極、ニッケル電極、錫電極又は銅電極であることが好ましい。上記接続対象部材がガラス基板である場合には、上記電極はアルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極又はタングステン電極であることが好ましい。なお、上記電極がアルミニウム電極である場合には、アルミニウムのみで形成された電極であってもよく、金属酸化物層の表面にアルミニウム層が積層された電極であってもよい。上記金属酸化物としては、３価の金属元素がドープされた酸化インジウム及び３価の金属元素がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記３価の金属元素としては、Ｓｎ、Ａｌ及びＧａ等が挙げられる。
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
（実施例１）
ジビニルベンゼン樹脂粒子の表面にニッケルめっき層が形成されている金属層を有する導電性粒子（平均粒子径３．０１μｍ、導電層の厚み０．２μｍ）を用意した。
また、ゾルゲル法を使用して作製したシリカ粒子（平均粒子径２００ｎｍ）の表面をヒドロキシトリエトキシシランで被覆し、水酸基を表面に有する絶縁性粒子を得た。この絶縁性粒子を純水３０ｍＬに分散して、絶縁性粒子を含む分散液を得た。
１Ｌのセパラブルフラスコに、純水２５０ｍＬと、エタノール５０ｍＬと、上記導電性粒子１５重量部とを入れ、十分に攪拌し、導電性粒子を含む液を得た。この導電性粒子を含む液に、絶縁性粒子を含む分散液を、超音波を当てながら１０分間かけて滴下した。その後、ろ過し、真空乾燥機により１００℃で８時間乾燥させ、絶縁性粒子付き導電性粒子本体を得た。
純水２５ｇとエタノール２５ｇとの混合液中に上記絶縁性粒子付き導電性粒子本体１０重量部とリン酸モノヘキシルエステル０．５重量部とを入れ、５０℃で１時間攪拌した。その後、ろ過し、真空乾燥機により１００℃で８時間乾燥させ、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面に、上記リン酸モノヘキシルエステルにより形成された被膜を有する絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。上記被膜は、導電性粒子の表面と絶縁性粒子の表面とを被覆していた。導電性粒子の表面を被覆している被膜部分と、絶縁性粒子の表面を被覆している被膜部分とは、連なっていた。
（実施例２）
実施例１と同じ導電性粒子（平均粒子径３．０１μｍ、導電層の厚み０．２μｍ）を用意した。
また、ゾルゲル法を使用して作製したシリカ粒子（平均粒子径２００ｎｍ）の表面をビニルトリエトキシシランで被覆し、ビニル基を表面に有する絶縁性粒子を絶縁性粒子本体として得た。
水２００ｍＬ中に、上記絶縁性粒子本体１重量部と、メタクリル酸０．２２重量部と、ジメタクリル酸エチレングリコール０．０５重量部と、開始剤（和光純薬工業社製「Ｖ−５０」）０．５重量部をスリーワンモーターで十分に攪拌しながら７０℃まで昇温し、７０℃で６時間保持して、上記モノマーを重合させた。
その後、冷却し、遠心分離機で固液分離を２回行い、余分なモノマーを洗浄により除去し、高分子化合物により表面全体が被覆された絶縁性粒子を得た。次に、得られた絶縁性粒子を純水３０ｍＬに分散して、絶縁性粒子の分散液を得た。
１Ｌのセパラブルフラスコに純水２５０ｍＬと、エタノール５０ｍＬと、上記導電性粒子１５重量部とを入れ、十分に攪拌し、導電性粒子を含む液を得た。この導電性粒子を含む液に、超音波を当てながら上記絶縁性粒子の分散液を１０分間かけて滴下した後、４０℃に昇温し１時間攪拌を行った。その後、ろ過し、真空乾燥機により１００℃で８時間乾燥させ、絶縁性粒子付き導電性粒子本体を得た。
得られた絶縁性粒子付き導電性粒子本体を用いたこと以外は実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。上記被膜は、導電性粒子の表面と絶縁性粒子の表面とを被覆していた。導電性粒子の表面を被覆している被膜部分と、絶縁性粒子の表面を被覆している被膜部分とは、連なっていた。
（実施例３）
樹脂粒子１０ｇをエッチング処理した後、水洗した。次に、樹脂粒子に硫酸パラジウムを加え、パラジウムイオンを樹脂粒子に吸着させた。パラジウムが付着された樹脂粒子をイオン交換水３００ｍＬ中で３分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、金属ニッケル粒子スラリー（三井金属社製「２０２０ＳＵＳ」、平均粒子径２００ｎｍ）１ｇを３分間かけて上記分散液に添加し、芯物質が付着した樹脂粒子を得た。芯物質が付着した樹脂粒子の表面に、無電解ニッケルめっきによりニッケル層を形成した。このようにして、樹脂粒子の表面に芯物質が付着しており、樹脂粒子と芯物質との表面がニッケル層により被覆されている導電性粒子を得た。この導電性粒子の平均粒子径は３．０２μｍであり、導電層の厚みは０．２μｍであった。この導電性粒子は表面に、突起を有していた。
得られた導電性粒子を用いたこと以外は実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例４）
リン酸モノヘキシルエステルを、リン酸モノオクチルエステルに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例５）
リン酸モノヘキシルエステルを、リン酸モノドデシルエステルに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例６）
リン酸モノヘキシルエステルを、リン酸モノヘキサデシルエステルに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例７）
リン酸モノヘキシルエステルを、ヘキシルトリエトキシシランに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例８）
リン酸モノヘキシルエステルを、オクチルトリエトキシシランに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例９）
リン酸モノヘキシルエステルを、ドデシルトリエトキシシランに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例１０）
絶縁性粒子の作製：
ゾルゲル法を使用して作製したシリカ粒子（平均粒子径２００ｎｍ）の表面をビニルトリエトキシシランで被覆し、反応性官能基であるビニル基を表面に有する絶縁性粒子を絶縁性粒子本体として得た。具体的には、シリカ粒子１０重量部を水とエタノールとが重量比１：９で混合された液４００ｍｌにスリーワンモーターを用いて分散させて、第１の分散液を得た。次いでビニルトリエトキシシラン０．１重量部を水とエタノールとが重量比１：９で混合された液１００ｍｌに分散させて、第２の分散液を得た。その後、上記第２の分散液を上記第１の分散液に１０分かけて滴下し、混合液を得た。滴下後、得られた混合液を３０分攪拌した。その後、混合液をろ過し、１００℃で２時間乾燥した後、ふるいで篩うことにより、絶縁性粒子本体を得た。
水２００ｍＬ中に、上記絶縁性粒子本体１重量部と、高分子化合物となる化合物であるメタクリル酸２重量部と、高分子化合物となる化合物であるジメタクリル酸エチレングリコール１重量部と、開始剤（和光純薬工業社製「Ｖ−５０」）０．５重量部と、乳化剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル（花王社製「エマルゲン１０６」）１重量部とを配合し、超音波照射機を使用して十分乳化させた。その後、スリーワンモーターで十分に攪拌しながら７０℃まで昇温し、７０℃で６時間保持して、上記モノマーを重合させた。
その後、冷却し、遠心分離機で固液分離を２回行い、余分なモノマーを洗浄により除去し、高分子化合物により表面全体が被覆された絶縁性粒子を得た。次に、得られた絶縁性粒子を純水３０ｍＬに分散して、絶縁性粒子を含む分散液を得た。なお、上記絶縁性粒子の分散液の状態で、高分子化合物により被覆された絶縁性粒子の平均粒子径は３２４ｎｍであった。
絶縁性粒子付き導電性粒子の作製：
絶縁性粒子を含む分散液として、得られた絶縁性粒子を含む分散液を用いた以外は実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例１１）
高分子化合物となる化合物を、メタクリル酸２．５重量部と、ジビニルベンゼン１．２重量部とに変更したこと以外は実施例１０と同様にして、絶縁性粒子を含む分散液を得た。なお、上記絶縁性粒子の分散液の状態で、高分子化合物により被覆された絶縁性粒子の平均粒子径は３３５ｎｍであった。
絶縁性粒子を含む分散液として、得られた絶縁性粒子を含む分散液を用いた以外は実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例１２）
シリカ粒子の表面をメタクリロキシプロピルトリエトキシシランで被覆し、メタクリロイル基を表面に有する絶縁性粒子を絶縁性粒子本体として得たこと、並びに高分子化合物となる化合物を、酢酸ビニル２．２重量部と、Ｎ，Ｎ−メチレンビスアクリルアミド１．０重量部とに変更したこと以外は実施例１０と同様にして、絶縁性粒子を含む分散液を得た。
なお、絶縁性粒子本体を得る際に、シリカ粒子１０重量部とメタクリロキシプロピルトリエトキシシラン０．１重量部とを用いたこと以外は実施例１０と同様の方法で、絶縁性粒子本体を得た。また、上記絶縁性粒子の分散液の状態で、高分子化合物により被覆された絶縁性粒子の平均粒子径は３２６ｎｍであった。
絶縁性粒子を含む分散液として、得られた絶縁性粒子を含む分散液を用いた以外は実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例１３）
導電性粒子として、ジビニルベンゼン樹脂粒子の表面に芯物質としてニッケル粉体（１００ｎｍ）が付着しており、かつニッケル粉体が付着したジビニルベンゼン粒子の表面上にニッケルめっき層（導電層）が形成されている導電性粒子（平均粒子径３．０３μｍ、導電層の厚み０．２１μｍ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例１４）
高分子化合物となる化合物を、メタクリル酸０．４重量部と、ジメタクリル酸エチレングリコール０．０５重量部とに変更したこと以外は実施例１０と同様にして、絶縁性粒子を含む分散液を得た。
なお、上記絶縁性粒子の分散液の状態で、高分子化合物により被覆された絶縁性粒子の平均粒子径は２４８ｎｍであった。
絶縁性粒子を含む分散液として、得られた絶縁性粒子を含む分散液を用いたこと以外は実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（実施例１５）
ハイブリダイゼーション法を使用して絶縁性粒子付き導電性粒子本体を得たこと以外は実施例２と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（比較例１）
実施例１で得られた絶縁性粒子付き導電性粒子本体である絶縁性粒子付き導電性粒子。すなわち、比較例１では、実施例１で得られた絶縁性粒子付き導電性粒子本体に被膜を形成せずに、実施例１で得られた絶縁性粒子付き導電性粒子本体自体を絶縁性粒子付き導電性粒子として用いて以下の評価を行った。
（比較例２）
実施例２で得られた絶縁性粒子付き導電性粒子本体である絶縁性粒子付き導電性粒子。すなわち、比較例２では、実施例２で得られた絶縁性粒子付き導電性粒子本体に被膜を形成せずに、実施例２で得られた絶縁性粒子付き導電性粒子本体自体を絶縁性粒子付き導電性粒子として用いて以下の評価を行った。
（比較例３）
リン酸モノヘキシルエステルを、リン酸モノペンチルエステル（アルキル基の炭素数５）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（比較例４）
リン酸モノヘキシルエステルを、リン酸モノトリコシルエステル（アルキル基の炭素数２３）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、絶縁性粒子付き導電性粒子を得た。
（評価）
（１）絶縁性粒子付き導電性粒子におけるリン元素又は珪素元素の含有量の評価
実施例及び比較例の絶縁性粒子付き導電性粒子１重量部を５重量％のクエン酸水溶液（５重量％のクエン酸を水９５重量％に溶かした液）１００重量部に入れ、４０℃にして３０分間攪拌して処理液を得た後、該処理液をろ紙によりろ過することによりろ過液を得た。実施例１〜９の絶縁性粒子付き導電性粒子では、クエン酸水溶液による処理の後、絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面に付着していた被膜は剥離していた。
ＩＣＰ発光分析装置（堀場製作所社製「ＵＬＴＩＭＡ２」）を用いて、得られたろ過液におけるリン元素又は珪素元素の含有量を測定した。
（２）接続構造体の作製
実施例及び比較例の絶縁性粒子付き導電性粒子を含有量が１０重量％となるように、三井化学社製「ストラクトボンドＸＮ−５Ａ」）に添加し、分散させ、異方性導電ペーストを得た。
Ｌ／Ｓが３０μｍ／３０μｍであるＩＴＯ電極パターンが上面に形成された透明ガラス基板を用意した。また、Ｌ／Ｓが３０μｍ／３０μｍである銅電極パターンが下面に形成された半導体チップを用意した。
上記透明ガラス基板上に、得られた異方性導電ペーストを厚さ３０μｍとなるように塗工し、異方性導電ペースト層を形成した。次に、異方性導電ペースト層上に上記半導体チップを、電極同士が対向するように積層した。その後、異方性導電ペースト層の温度が１８５℃となるようにヘッドの温度を調整しながら、半導体チップの上面に加圧加熱ヘッドを載せ、１ＭＰａの圧力をかけて異方性導電ペースト層を１８５℃で完全硬化させ、接続構造体を得た。
（３）導通評価（上下の電極間）
得られた接続構造体の上下の電極間の接続抵抗をそれぞれ、４端子法により測定した。２つの接続抵抗の平均値を算出した。なお、電圧＝電流×抵抗の関係から、一定の電流を流した時の電圧を測定することにより接続抵抗を求めることができる。接続抵抗の平均値が２．０Ω以下であり、かつ導電性粒子の表面の絶縁性粒子が付着している部分以外の部分に、高分子化合物が付着していない場合を「○」、接続抵抗の平均値が２Ω以下であるものの、導電性粒子の表面の絶縁性粒子が付着している部分以外の部分に、高分子化合物が付着している箇所がある場合を「△」、接続抵抗の平均値が２Ωを超える場合を「×」として結果を下記の表１に示した。
（４）絶縁評価（横方向に隣り合う電極間）
得られた接続構造体において、隣接する電極間のリークの有無を、テスターで抵抗を測定することにより評価した。抵抗が５００ＭΩを超える場合にリーク無しと判定して結果を「○」とし、抵抗が５００ＭΩ以下の場合にリーク有りと判定して結果を「×」として下記の表１に示した。
（５）防錆評価
上記絶縁評価で作製した接続構造体を、８５℃及び相対湿度８５％の条件で放置した。放置開始から、１００時間後に上記同様に電極間の接続抵抗を４端子法により測定した。上記の導通評価時の接続抵抗（放置前）の平均値に比べ、接続抵抗（放置後）の平均値が１５０％未満であった場合を「○」、接続抵抗（放置後）の平均値が１５０％以上上昇した場合を「×」として、結果を下記の表１に示した。
結果を下記の表１に示す。
Figure 0005850752
上記表１に示すように、比較例１，２の絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた防錆評価では、抵抗値が１５０％以上上昇していた。これは、導電層の表面に錆が生じたためである。
また、実施例１〜１４の絶縁性粒子付き導電性粒子では、導電性粒子の表面の絶縁性粒子が付着している部分以外の部分には、高分子化合物は付着していないことを確認した。なお、実施例１５では、物理的／機械的ハイブリダイゼーション法を用いているので、導電性粒子の表面の絶縁性粒子が付着している部分以外の部分に、高分子化合物が付着している箇所があった。このように、導電性粒子の表面の絶縁性粒子が付着している部分以外の部分に高分子化合物が付着していると、場合によっては、導通信頼性が低くなる可能性がある。
（６）絶縁性粒子の脱離
また、絶縁評価で得られた異方性導電ペーストにおいて、導電性粒子の表面から絶縁性粒子が脱離しているか否かを観察した。
この結果、実施例１〜１５の絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた異方性導電ペーストでは、比較例１，２の絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた異方性導電ペーストと比較して、導電性粒子の表面から脱離した絶縁性粒子の割合が極めて少なかった。特に、実施例１の絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた異方性導電ペーストでは、比較例１の絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた異方性導電ペーストと比較して、導電性粒子の表面から脱離した絶縁性粒子の割合が極めて少なかった。さらに、実施例２の絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた異方性導電ペーストでは、比較例２の絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた異方性導電ペーストと比較して、導電性粒子の表面から脱離した絶縁性粒子の割合が極めて少なかった。これは、実施例１〜１５の絶縁性粒子付き導電性粒子では、被膜が形成されているために、絶縁性粒子の脱離が抑制されたと考えられる。
さらに、実施例２の絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた異方性導電ペーストでは、実施例１の絶縁性粒子付き導電性粒子を用いた異方性導電ペーストと比較して、導電性粒子の表面から脱離した絶縁性粒子の割合が少なかった。これは、実施例２の絶縁性粒子では、絶縁性粒子の表面が、高分子化合物により形成された柔軟な層により被覆されているために、絶縁性粒子の脱離が抑制されたと考えられる。
１…絶縁性粒子付き導電性粒子
２…絶縁性粒子付き導電性粒子本体
３…被膜
１１…導電性粒子
１２…基材粒子
１３…導電層
１５…絶縁性粒子
２１…絶縁性粒子付き導電性粒子
２２…絶縁性粒子付き導電性粒子本体
２３…被膜
３１…導電性粒子
３２…導電層
３３…芯物質
３４…突起
３５…絶縁性粒子
４１…絶縁性粒子付き導電性粒子
４２…絶縁性粒子付き導電性粒子本体
４５…絶縁性粒子
４５ａ…絶縁性粒子本体
４５ｂ…層
５１…接続構造体
５２…第１の接続対象部材
５２ａ…上面
５２ｂ…電極
５３…第２の接続対象部材
５３ａ…下面
５３ｂ…電極
５４…接続部
６１…絶縁性粒子付き導電性粒子
６２…絶縁性粒子付き導電性粒子本体
７１…導電性粒子
７６…導電層
７６ａ…第１の導電層
７６ｂ…第２の導電層
７７…突起

Claims (10)

  1. 導電層を少なくとも表面に有する導電性粒子及び該導電性粒子の表面に付着している絶縁性粒子を有する絶縁性粒子付き導電性粒子本体と、
    前記絶縁性粒子付き導電性粒子本体の表面に付着している被膜とを備え、
    前記導電層は、ニッケル、銅又は錫を含み、
    前記被膜が、リン元素又は珪素元素を含む化合物により形成されており、
    絶縁性粒子付き導電性粒子を５重量％クエン酸水溶液で処理して前記被膜を剥離することにより、剥離した被膜を含む処理液を得た後、該処理液をろ過することにより得られたろ過液が、リン元素又は珪素元素を５０〜１００００ｐｐｍ含み、
    前記導電層の表面に、化学結合を介して絶縁性粒子が付着している、絶縁性粒子付き導電性粒子。
  2. 絶縁性粒子付き導電性粒子を５重量％クエン酸水溶液で処理して前記被膜を剥離することにより、剥離した被膜を含む処理液を得た後、該処理液をろ過することにより得られたろ過液が、リン元素を５０〜１００００ｐｐｍ含む、請求項１に記載の絶縁性粒子付き導電性粒子。
  3. 前記被膜が、前記導電性粒子の表面を覆っている被膜部分と、前記絶縁性粒子の表面を覆っている被膜部分とを有し、
    前記導電性粒子の表面を覆っている被膜部分と、前記絶縁性粒子の表面を覆っている被膜部分とが連なっている、請求項１又は２に記載の絶縁性粒子付き導電性粒子。
  4. 前記絶縁性粒子が無機粒子を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の絶縁性粒子付き導電性粒子。
  5. 前記絶縁性粒子は、絶縁性粒子本体と、該絶縁性粒子本体の表面の少なくとも一部の領域を覆っており、かつ高分子化合物により形成されている層とを有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁性粒子付き導電性粒子。
  6. 前記導電性粒子の表面の前記絶縁性粒子が付着している部分以外の部分に、前記高分子化合物が付着していない、請求項５に記載の絶縁性粒子付き導電性粒子。
  7. 前記高分子化合物が、（メタ）アクリロイル基、グリシジル基及びビニル基からなる群から選択された少なくとも１種の反応性官能基を有する、請求項５又は６に記載の絶縁性粒子付き導電性粒子。
  8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁性粒子付き導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む、異方性導電材料。
  9. 異方性導電ペーストである、請求項８に記載の異方性導電材料。
  10. 第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備え、
    前記接続部が、請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁性粒子付き導電性粒子により形成されているか、又は該絶縁性粒子付き導電性粒子とバインダー樹脂とを含む異方性導電材料により形成されている、接続構造体。
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